Алюминиевые колесные диски: варить или не варить?

• В чем особенность аргоновой сварки
• Преимущества аргоновой сварки
• Какие дефекты дисков можно устранить аргоновой сваркой
• Особенности процесса сварки
• Подготовительные процедуры
• Процесс сварки
• Рекомендации

Легкосплавные диски придают автомобилю стильный внешний вид, имеют большой эксплуатационный срок, способны выдерживать высокие нагрузки на неровностях дорожного покрытия. Благодаря их практичности, они используются на большинстве современных автомобилей. Какими надежными не бы ли бы легкосплавные диски, низкое качество отечественных дорог рано или поздно приведет к возникновению трещин, сколов и прочих дефектов, которые исключают дальнейшую возможность использования диска.

Для ремонта и реставрации поврежденного диска потребуются сварочные работы. Если для сварки стальных дисков подойдет любой метод, то для легкосплавных используются специальные технологии. Одним из вариантов, обеспечивающим полное восстановление технических параметров диска, является аргоновая сварка. Если варить диск в воздушной среде, шов через короткое время повредится и потребуется повторный ремонт. Выполнение сварки с применением аргона исключает окисление шва, обеспечивая ему высокую прочность и однородность практически, как у основного металла диска.

В чем особенность аргоновой сварки

Легкосплавные диски в своем составе имеют активные металлы: алюминий и магний. Их особенностью является то, что в обычных условиях, в процессе нагревания, на поверхности происходит окисление, что не позволяет сваривать две детали обычным способом. В этом случае применяется аргонно-дуговая сварка, предусматривающая применение защитной ванны из аргона.

Аргон является инертным газом и не вступает в химическую реакцию с разогретыми металлами во время сварки. Подача этого газа в область сваривания формирует защитную среду, которая исключает попадание молекул кислорода к соединяемым деталям. Это исключает их окисление и позволяет получить прочный и надежный шов, который впоследствии будет выдерживать огромные нагрузки.

Разновидности повреждений

Литые диски пользуются заслуженной популярностью среди автовладельцев. При всех достоинствах, которыми обладают, а это низкий вес, хороший отвод тепла от тормозов, у этих изделий есть один существенный недостаток – возможность повреждения при получении сильного удара. Надо всегда помнить, что поврежденный диск – это серьезная предпосылка к возникновению аварийной ситуации.

Одна из причин, по которым может произойти повреждение, кроется в технологии его производства. Все дело в том, что эти диски производят с помощью литья. Именно поэтому диски становятся хрупкими и не имеют достаточной пластичности.

В результате этого, при получении даже не самых сильных ударов на диске могут образовываться трещины, сколы. Это приводит к тому, происходит изменение геометрии диска и он начинает бить. После этого машина начинает «рыскать» и легко может потерять управление, создав тем самым предпосылки для дорожно – транспортного происшествия.

Автовладелец должен четко понимать то, что использование на машине диска с некоторыми дефектами создает реальную опасность для всех участников движения, а в первую очередь автовладельцу и тем, кто находятся рядом с ним внутри машины.

Поврежденный литой диск

Наиболее часто встречающимися дефектами литых дисков являются:

• трещины;
• смещение по оси и радиусу;
• сколы;
• повреждение нанесенного покрытия.

Повреждения, которые получают диски, происходят по следующим причинам:

1. Дефекты дорожного покрытия. При попадании колеса в яму или трещину оно получает сильный удар, приводящий к определенному дефекту. Особенно такие повреждения часто получат автомобили, эксплуатирующие низкопрофильную резину.
2. Колесо может начать бить после наезда на бордюрный камень или при попадании в яму. После этого на поверхности диска появляется вмятина.
3. Осевое биение, в народе его называют восьмерка, начинает проявляться после бокового удара, полученного при столкновении с препятствием, например с автомобилем, движущимся параллельным курсом.
4. Поврежденное покрытие, которое нанесено поверхность диска не приводит к явным повреждениям, но через некоторое время под ними активно начинает развиваться коррозия и ремонтировать его уже будет поздно.

Какие повреждения литых дисков не поддаются ремонту

Перед обращением в мастерскую, занимающуюся ремонтом литых дисков, автовладелец должен представлять какие дефекты не подлежат ремонту. Для чего это надо? Все дело в том, что иногда нечистые на руку мастера, пользуясь тем, что владелец машины не всегда ориентируется в этом вопросе, стараются извлечь дополнительную выгоду, навязывая потребителю не нужных ему услуги. Которые, кстати, могут привести к непоправимым последствиям.

Серьезные изменения геометрии литого диска

Даже высокопрофессиональные мастера не возьмутся за исправление нижеперечисленных дефектов:

• трещины и сколы больших размеров;
• дефектов в районе ступицы;
• критичное искажение геометрии.

Преимущества аргоновой сварки

• возможность сваривания цветных и активных металлов;
• высокая надежность получаемого шва;
• швы представляют собой единое целое со свариваемыми деталями;
• после обработки и подкраски швы визуально не выделяются;
• исключается окисление сварного шва благодаря использованию аргоновой защиты области сварки;
• незначительное нагревание свариваемых деталей, что исключает их деформацию;
• высокая скорость выполняемых работ.

Общая информация

Как мы писали выше, литые диски пользуются большой популярность. Производители предлагают множество форм и цветов дисков. Такие диски не нуждаются в колпаках, как штампованные, у них нет визуальных недостатков. Без литых дисков не обходится продажа любой дорогой машины.

Современные диски изготавливаются из сплава алюминия и магния. Раньше диски были целиком алюминиевыми, но со временем стало понятно, что качество алюминиевых дисков несовершенно. Они не были стойкими к повышенным механическим нагрузкам и быстро деформировались, особенно на бездорожье. Поэтому к алюминию добавили магний, чтобы сохранить небольшой вес диска, при этом улучшив его эксплуатационные характеристики.

Зачастую в состав добавляется не более 10-15% магния. При этом нужно следить, чтобы на диске была указана марка металла. Зная марку вы сможете легко настроить режим сварки, подобрать нужные электроды и прочие расходники

Это очень важно. Весь ремонт должен производиться расходниками, которые изготовлены из того же металла, что и сам диск

Если этим пренебречь, шов получится некачественным и быстро разрушится.

Какие дефекты дисков можно устранить аргоновой сваркой

Вследствие динамических нагрузок на колесных дисках могут появиться разные дефекты. С помощью аргонно-дуговой сварки можно устранить следующие:

• трещины;
• глубокие разломы;
• глубокие царапины и задиры;
• сколы;
• отсутствие фрагментов диска.

В процессе устранения дефектов важна высокая точность работ и профессионализм мастера. Это позволит исключить дисбаланс диска и возможные биения в процессе его эксплуатации.

Советы сварщиков

Опытные сварщики дают следующие советы при проведении работ:

1. Чтобы в шов не попадал абразив, деталь желательно вырезать фрезой.
2. Если за один подход трещину заварить не получается, то нужно вырезать корень шва с обратной стороны.
3. Лучше подкладывать с обратной стороны подкладки из меди или нержавейки.
4. Чтобы с детали снизить напряжение, необходимо свариваемый участок прогреть примерно до 250−300 градусов. Определить температуру поможет хозяйственное мыло. Для этого нужно бруском мыла провести по диску и нагревать его. Когда отметина приобретёт коричневый цвет, то температурный режим на диске — 250 градусов, а когда она станет чёрной — то 300 градусов.

Особенности процесса сварки

Сварка с использованием защитной среды инертного аргона может осуществляться с применением плавящих и не плавящих электродов. Их диаметр подбирается в зависимости от характеристики соединяемых деталей. В зависимости от состава металла свариваемого диска выбирается вид присадочной проволоки. Различают три способа аргонно-дуговой сварки:

• ручной с использованием не плавящегося вольфрамового электрода;
• автоматическая с использованием аргона и плавящихся электродов;
• автоматическая с использованием аргона и не плавящихся электродов;

Для ремонта колесных дисков в условиях автомастерских в основном применяется ручная сварка с использованием не плавящегося электрода.

Покраска

Заключительный этап изготовления разварки своими руками – это покраска диска. Наилучшим для покраски принято считать порошковый состав. Конечно, прежде чем приступать к покраске нужно очисть диск, и обезжирить его поверхность. После нужно нанести грунтовку, а только после этого приступать к нанесению краски. Лучше всего нанести несколько слоев краски. Теперь следует дождаться, когда краска полностью высохнет и нанести защитный лак. Таким образом, покрытие будет держаться долго

Важно перед покраской прокатать диски и устранить биение

С одной стороны изготовление разварки своими руками кажется проще простого и с ним может справиться любой автовладелец беж инженерных навыков. А вот если посмотреть с другой стороны – это изменение заводских параметров подвески автомобиля. Конечно, нужно сделать балансировку после полной установки широких дисков, но это не изменит ускоренного износа автомобиля.

Мнения относительно использования разварок делятся на категорическое «против» и такое же категорическое «за». Те, кто «против», считают, что разварки теряют надежность, маневренность и увеличивают расход топлива и нагрузку на ходовую часть автомобиля. А вот те, кто «за», твердят, что данный тип дисков еще не так давно использовался для тюнинга гоночных автомобилей, поэтому он не может быть ненадежным и небезопасным. Так или иначе, пока не попробуешь сам, узнать кто прав, наверняка не получится. Одно можно утверждать однозначно, главное все делать с умом и «на совесть».

Подготовительные процедуры

Чтобы получить качественное и надежное соединение, свариваемые поверхности изначально следует подготовить. Этот процесс включает:

• разделку сколов и трещин;
• засверливание концов трещин для снятия излишнего напряжения металла;
• очистка свариваемых поверхностей от оксидной пленки;
• обезжиривание свариваемых кромок.

Если ремонт диска предусматривает наваривание недостающего элемента, следует позаботиться о выборе заплатки из металла с аналогичным составом, что и сам диск (сваривать нужно только однородные составы).

Ремонт и варка автодисков

Самой частой проблемой, с которой сталкиваются автомобилисты, становятся именно трещины. Возможны сколы, они требуют большего внимания к себе, т. к. фактически диск приходится собирать из двух частей, следя за тем, чтобы не нарушилась его геометрия.

Диски без дефектов

При ремонте трещин и сколов сначала производится подготовка:

• Удаляются загрязнения в области ремонта.
• Счищается краска на расстоянии 1 см от места повреждения.
• Осуществляется пропил по трещине — так называемое «раскрытие», которое способствует выравниванию металла в области дефекта и, как следствие, обеспечит более качественный результат.

Еще одним вариантом будет просверлить в месте, где заканчивается трещина, и вести прорезание от внешнего края к месту просверливания.

Последовательность действий при ремонте и заваривании автомобильного диска следующая:

Ремонт диска

• После снятия покрышки надо тщательно все осмотреть, наметить все сколы, трещины (некоторые могут быть совсем небольшими).
• Очистить покрытие до голого металла вокруг места предстоящей работы.
• При помощи болгарки или другого инструмента прорезать области трещин.
• Зачистить и обезжирить место будущего сварного шва.
• Провести сваривание с помощью присадочной проволоки и аргонодуговой сварки.
• После того как остынет сварной шов, произвести его шлифовку вровень с поверхностью.

Процесс сварки

Для сварки легкосплавных дисков используется режим с обратной полярностью.

Прут	Применение
1070	АД1, Амц
1100	АД1, Амц
1450	С добавлением титана. Применяется для сварки алюминия и его сплавов в авиастроении и пищевой промышленности.
4043	Для сварки литейных Al и Si сплавов АД31, АД33, АД35 (Блоки ДВС, опорные плиты, рамы и тд.)
4047	С добавлением кремния, для увеличения текучести и снижение усадочных деформаций
5087	С добавление Zn, для снижения вероятности возникновения горячих трещин. Применяется для сварки сплавов AL с содержанием до 5% Mg
5183	Пищевая промышленность, морское судостроение. Для сварки Al-Mg; Al-Mn сплавов.
5356	AMg3, AMg4, AMg5, AMg6
5554	Ёмкости для хранения химических материалов, рамы и колесные диски авто.
5556	Для сварки тавровых соединений Al-Mg.
5754	Для сварки Al-Mg сплавов. Шов обладает высокой прочностью и стойкостью к коррозии.

К диску подключается «масса», а к электроду подается положительный потенциал. В этом случае область повышенной температуры локализуется возле электрода, исключая чрезмерное перегревание свариваемой области диска.

На инверторе устанавливается сила тока сварки. Сваривание тонких областей диска выполняется на токе до 120 А, а для утолщенной части он увеличивается до 140 А.

Чтобы сформировать защитную инертную среду подача аргона включается за 15…20 сек до начала сварки. Выключать аргон также следует немного позже завершения сварочного процесса – ориентировочно через 5…10 сек.

После подачи рабочего тока горелку с электродом максимально близко преподносят к свариваемым поверхностям, но без контакта. Оптимальным расстоянием будет около 2 мм. Удерживание электрода на таком расстоянии позволит хорошо прогреть соединяемые части (не перегрев их), получая качественный и высоконадежный шов.

Горелку с присадочной проволокой следует медленно перемещать вдоль направления формируемого шва. Присадочная проволока вводится в область действия дуги без резких движений.

В ходе сварки нужно следить, чтобы не касаться электродом свариваемых поверхностей. Контакт электрода с поверхностью может привести к загрязнению дуги и затруднению выполнения сварки.

Для розжига рабочей дуги пользуются осцилляторами, которые преобразуют сетевой ток в высокочастотные импульсы с напряжением 2…6 кВ и частотой 0,15…0,5 кГц. Импульсы с такими параметрами позволяют быстро поджечь дугу без потребности в контакте электрода со свариваемой поверхностью.

Порядок проведения ремонтных работ

Для исправления повреждений на литых дисках необходимо привлечение специалистов, которые занимаются их ремонтом. Кроме этого будет востребовано специализированное оборудование и инструменты. Так что, своими руками можно только восстановить защитное покрытие.

В мастерской по ремонту будет проделан примерно такой перечень работ.

Подготовка – любой диск перед началом работ должен пройти ревизию. Для выполнения этой операции его необходимо почистить от грязи и лишь только потом станут заметны все повреждения.

При выявлении трещин, диск придется отправлять на сварку. Сварку литых дисков выполняют на оборудовании, которое позволяет выполнять работы под защитой инертных газов. Для ремонта дисков, выполненных из алюминия, применяют электроды марки АГ, для дисков, выполненных из магниевых сплавов необходимо использовать электроды марки АМГ.

После того, как заварены все трещины, поверхность диска необходимо зачистить от следов сварки. При необходимости необходимо использовать специальное оборудование.

После зачистки диска выполняется проверка его геометрических параметров. Для этого готовый диск устанавливают в специальный патрон. Для восстановления геометрических параметров применяют гидравлический цилиндр, оснащенный специальными насадками. Таким способом устраняют биения и само собой геометрические параметры.

После того, как устранены дефекты диск будет отшлифован, обезжирен и отправлен на покраску. Для нанесения покрытия часто применяют покрытия, которые выполнены на основании эпоксидной смолы.

Самая последняя операция – это балансировка.

Кстати, некоторые специалисты настоятельно рекомендуют устанавливать диски на заднюю ось.

Рекомендации

Выбор присадочной проволоки

Качество создаваемого шва во многом зависит от корректного выбора проволоки с присадками. Есть проволоки с добавками Si, Zn, Ti. Их выбирают в зависимости от химического состава сплава, используемого для производства дисков. У разных производителей он отличается. Поэтому, перед сваркой нужно изучить технический паспорт диска, в котором указан его состав или использовать в помощь специальную базу, с информацией о составе металла для производства дисков известными брендами.

Разделывание дефектов

В местах дефектов глубиной до 3 мм разделка предусматривает создание V-образных краев. В утолщенной части диска трещину разделывают в форме буквы «Х». Чтобы снять излишнее напряжение у концов трещин высверливают 2-миллиметровые отверстия. Скол борта нужно выравнивать болгаркой.

Перед наплавкой продольной трещины ее нудно прорезать насквозь, чтобы исключить дальнейшее растрескивание. Для поперечных трещин достаточно их прорезать, чтобы кромки сделать ровными.

Ремонт скола

От глубины скола зависит количество наплавляемых слоев, длина шва не должна превышать 30 мм. Стежки каждого следующего слоя должны быть перпендикулярными к предыдущему. Валик следует делать с запасом, чтобы исключить появление углублений после шлифовки места сварки.

Подготовка диска к сварочным работам

Подготовка литого диска к ремонту мало чем отличается от той, которую проводят для работы с другими деталями, изготовленными из аналогичных материалов.

Подготовка кромки трещины для сварки

То есть, необходимо подготовить кромки трещины для сварки. Размер фаски, которые должны быть выполнены, зависят от толщины материала, подлежащего сварке.